Autonomie enerģijas avoti uzņēmumiem

Bloķējošas tvaika turbīnas (mini-CHP)

Sakarā ar pastāvīgo elektroenerģijas cenu kāpumu daudzi uzņēmumi, kas ražo un izmanto ūdens tvaikus tehnoloģiskām vajadzībām un apkurei, pāriet uz to neatkarīgu ražošanu, kombinētai siltuma un elektroenerģijas ražošanai izmantojot bloku tvaika turbīnu ģeneratorus ar pretspiediena turbīnu.

Lielākā daļa rūpniecības un komunālo uzņēmumu rūpniecisko un ražošanas-apkures katlu telpu ir aprīkotas ar piesātināta vai nedaudz pārkarsēta tvaika tvaika katliem ar spiedienu 1,4 MPa ar produktivitāti 10-25 t / h.

Turbīnas agregāta izmantošana mūsu katlu telpā ļaus:

• ievērojams iepirktās elektroenerģijas apjoma samazinājums līdz pilnīgai pašpietiekamībai,

• deklarētās jaudas samazināšana,

• pilnībā kompensēt savu elektroietaišu reaktīvo jaudu, izmantojot turbīnas bloka sinhrono ģeneratoru.

Turbīnas ģeneratora (TGU) shematiskā diagramma katlu telpā ir parādīta attēlā. 1.

Rīsi. 1. Turbīnas ģeneratora shēma katlu telpā (mini-CHP)

Katlu telpas nulles līmenī uzstādītie modulārie turbīnu ģeneratori ir paredzēti elektroenerģijas ražošanai ar iekārtā patērēto tvaiku tālāku izmantošanu tehnoloģiskām un apkures vajadzībām. Strukturāli agregāti ir izgatavoti kompaktu spēka agregātu veidā ar 100% rūpnīcas gatavību, kas sastāv no pretspiediena turbīnas, elektriskā ģeneratora un pārnesumkārbas, kas kopā ar papildu aprīkojumu novietoti uz kopējas eļļas tvertnes un novietotas atsevišķas iekārtas.

Turbīnu ģeneratori ietver cirkulācijas eļļas padeves sistēmu, lokālo hidrodinamisko sistēmu automātiskai turbīnu regulēšanai un avārijas aizsardzībai, kā arī ģeneratora vadības un aizsardzības sistēmu. Regulatora kontrolleri ļauj vadīt manuāli un nodrošina elektrisko vadības signālu uztveršanu ierīces tālvadības vai automātiskās vadības laikā.

Turbīnu ģeneratori ir aprīkoti ar SG2 tipa sinhronajiem ģeneratoriem ar neitrālu izejas jaudu un gaisa dzesēšanu.

Turbīnu ģeneratoru komplektus raksturo:

• augsta uzticamība (nepārtrauktas darbības laiks vismaz 5000 stundas),

• ilgs kalpošanas laiks (25 gadi) un resurss (100 000 stundas),

• ievērojams kapitālā remonta periods (vismaz 5 gadi),

• minimālais uzstādīšanas un palaišanas darbu apjoms,

• zemas ekspluatācijas izmaksas,

• apkopes vienkāršība un mazprasība apkalpojošā personāla apmācības līmenim,

• saprātīga cena ar īsu (1,5-2 gadi) atmaksāšanās periodu,

• pēcpārdošanas servisa sistēmas pieejamība.

Gāzes turbīnu spēkstacijas (GTES)

Atšķirībā no tvaika turbīnas (Rankin tvaika cikls tvaikam), gāzturbīnu iekārtu ciklos darba šķidrums ir saspiestas gāzes, kas uzkarsētas līdz augstai temperatūrai. Kā šādas gāzes visbiežāk tiek izmantots gaisa un šķidrās (vai gāzveida) degvielas sadegšanas produktu maisījums.

Gāzes turbīnas (GTU ar siltuma ievadi pie p = const) shematiskā diagramma ir parādīta attēlā. 2.

Rīsi. 2. Gāzes turbīnas elektrostacijas shematiskā diagramma: CS — sadegšanas kamera, CP — kompresors, GT — gāzturbīna, G — ģenerators, T — transformators, M — palaišanas motors, cm — palīgvajadzības, RU VN — augstsprieguma sadales iekārta

Pārnesumkārbas gaisa kompresors saspiež atmosfēras gaisu, palielinot spiedienu no p1 pirms p2 un nepārtraukti padod to degļa sadegšanas kamerā. Nepieciešamais šķidrās vai gāzveida degvielas daudzums nepārtraukti tiek piegādāts ar speciālu sūkni, no kuras kamerā veidojas sadegšanas produkti ar temperatūru t3 un praktiski tādu pašu spiedienu p2 (ja neņem vērā pretestību) kā pie izplūdes. kompresors (p2 = p3). Tāpēc degvielas sadegšana (t.i., siltuma padeve) notiek pie nemainīga spiediena.

GT gāzes turbīnā sadegšanas produkti adiabātiski izplešas, kā rezultātā to temperatūra pazeminās līdz t4 (4. punkts), kur T4 = 300 — 400 ° C, un spiediens samazinās gandrīz līdz atmosfēras p1. Viss spiediena kritums p3 — p1 tiek izmantots tehniskā darba iegūšanai LTpr turbīnā. BigI ir daļa no šī darba LPatērēt, vadot kompresoru.Rvērtība LTpr-LTIztērēt elektroenerģijas ražošanai elektriskajā ģeneratorā G vai citiem mērķiem.

Gāzes turbīnu spēkstacijas efektivitātes paaugstināšanai tiek izmantota metode, kā atgūt izplūdes gāzu siltumu no turbīnas. Atšķirībā no iepriekšējās shematiskās diagrammas (skat. 2. att.) tajā ir iekļauts siltummainis, kur no kompresora uz sadegšanas kameru ejošo gaisu uzsilda no turbīnas izplūstošās izplūdes gāzes vai arī gāzu siltumu izmanto gāzes sildītājos. ūdens vai siltuma pārpalikuma apkures katliem.

Atkritumu siltuma katls (KU) bungu tipa gāzes turbīnas agregātam (jauda 20 MW) ar piespiedu cirkulāciju iztvaikošanas lokos, apkures virsmu torņa izvietojums ar augšējo dūmgāzu izplūdi var būt ar atvērtu izkārtojumu vai uzstādāms ēka. Apkures katlam ir savs rāmis, kas ir galvenā nesošā konstrukcija apkures virsmām, cauruļvadiem, cilindram un skurstenim.

Galvenā, rezerves un avārijas degviela 20 MW gāzes turbīnai ir dīzeļdegviela vai dabasgāze. Darba slodzes diapazons ir 50 - 110% no nominālās.

Mūsdienu gāzes turbīnu spēkstacijas Krievijā ir balstītas uz gāzes turbīnām ar jaudu no 25 līdz 100 MW. Gāzes un naftas atradņu darbināšanai pēdējos gados ir kļuvušas plaši izplatītas gāzturbīnu elektrostacijas ar jaudu no 2,5 - 25 MW.

Gāzes virzuļu spēkstacijas

Nesen kopā ar gāzes turbīnu spēkstacijām plaši tiek izmantotas konteineru spēkstacijas, kuru pamatā ir gāzes virzuļģeneratori, izmantojot iekārtas no Caterpillar un citām.

G3500 sērijas "Caterpillar" spēkstacijas ir autonomi pastāvīgie un rezerves elektroenerģijas avoti.Gāzes virzuļu ģeneratoru komplektus var izmantot gan elektroenerģijas, gan siltumenerģijas ražošanai, izmantojot gāzes dzinēja siltumu. attēlā. 5.8. parādīta gāzes virzuļu iekārtas enerģijas diagramma (enerģijas bilance).

Rīsi. 3. Gāzes virzuļdzinēja enerģijas diagramma

Šādas iekārtas ar siltuma rekuperāciju var izmantot objektos, kas vienlaikus patērē siltumu un elektroenerģiju, piemēram, naftas un gāzes objektos, attālinātos dzīvojamos un komunālajos pakalpojumos (mazo ciematu elektroapgāde un siltumapgāde utt.), karjeros un raktuvēs, dažādi rūpniecības uzņēmumi.

Pamataprīkojumā ietilpst: Caterpillar gāzes dzinējs-ģenerators, siltuma rekuperācijas agregāts, konteiners, deggāzes padeves sistēma, automātiskā motoreļļas uzpildes sistēma, elektroiekārtas un vadības sistēma.

Dīzeļa spēkstacijas

Pēdējos gados dīzeļdegvielas elektrostacijas ar jaudu no 4,5 līdz 150 MW ir kļuvušas plaši izplatītas, izmantojot automatizētus zema ātruma divtaktu šķērsgalvas dīzeļdzinējus ar turbokompresoru un elektriskos ģeneratorus spriegumam 6 vai 10 kV, maiņstrāvas frekvenci. 50 vai 60 Hz.

Šie dīzeļģeneratori stabili strādā ar smago degvielu ar viskozitāti līdz 700 cG 50 ° C temperatūrā ar sēra saturu līdz 5%, tie var strādāt arī ar jebkuru gāzveida degvielu dubultās degvielas režīmā (maisījumā ar vismaz 8 % no naftas kurināmā), kamēr elektroenerģijas izlaide sastāda ap 50% no sadedzinātā kurināmā enerģijas, pastāv iespēja palielināt iekārtas efektivitāti, izmantojot izplūdes gāzu siltumu, tās tiek darbinātas. nesamazinot efektivitāti dažādos klimatiskajos apstākļos, agregātu kalpošanas laiks ir līdz 40 gadiem ar jaudu aptuveni 8500 stundas gadā.